Техпроцесс ТО регулировочных колец для дуплексирования подшипников

Надо получить 450 HB и стабильные фазы.Диаметры 28-32, 56-62, толщина 2-3 мм.

Планирую сделать следующим образом. Заготовки колец сделать из Ст.45 с допуском 0.2-0.3 по толщине, зажать между достаточно плоскими шайбами из незакаливающегося металла посредством болта с гайкой.

Прогреть на 860 10 минут, затем в масло.

После остывания отпуск на 300 в той же оправке  час. Потом обработка холодом, 5 минут при -78. Дальше сутки выдержать при комнатной температуре, только после этого разобрать оправку и приступить к изготовлению колец.

Все ли правильно или есть какие-то недочеты, возможные улучшения?

ГОСТ Детали приборов высокоточные металлические. Стабилизация размеров термической обработкой.

2 минуты назад, Пронька Грезной сказал:

ГОСТ Детали приборов высокоточные металлические. Стабилизация размеров термической обработкой.

Спасибо, читал, "эффективное лекарство всегда самое горькое". А вдруг вышеописанных телодвижений хватит, отделаться так сказать легким испугом? Мне для села и народного хозяйства, разнотолщинности в пару микрон хватит.

1 час назад, IvanIvanov76 сказал:

возможные улучшения?

3 минуты назад, IvanIvanov76 сказал:

для села и народного хозяйства

Отпилить от подшипника. Там уже всё сделано, только потверже малясь.

25 минут назад, Пронька Грезной сказал:

Отпилить от подшипника. Там уже всё сделано, только потверже малясь.

Кстати ведь  чтобы поменьше пилить можно взять обоймы от упорных подходящего размера. Чипмейкер сила.

В 27.01.2021 в 18:49, IvanIvanov76 сказал:

Заготовки колец сделать из Ст.45 с допуском 0.2-0.3 по толщине, зажать между достаточно плоскими шайбами из незакаливающегося металла посредством болта с гайкой ... Прогреть на 860 10 минут, затем в масло.

Тут конечно от толщины фиксирующих шайб всё зависит, но даже отталкиваясь от толщины в 2мм Вы по этой технологии 450HB не получите. Максимум 400HB, если охлаждать будете в воде. Дело в том, что теплоотвод будет осуществляться на 99% через тело фиксир. шайб, что очень сильно отразится на прокаливаемости стали 45.

В 27.01.2021 в 18:49, IvanIvanov76 сказал:

После остывания отпуск на 300 в той же оправке  час.

А это от твёрдости будет зависеть. Если после "закалки" чудесным образом получите, например,  500HB (на самом деле закалить, как положено, у Вас не получится даже в воде), то отпуск нужно выполнить 150° не выше. Если 400-450HB, то отпускать уже нечего из-за отсутствия мартенсита.

В 27.01.2021 в 18:49, IvanIvanov76 сказал:

Потом обработка холодом, 5 минут при -78.

Напрасный труд, т.к. остаточного аустенита в стали не будет.

В 27.01.2021 в 18:49, IvanIvanov76 сказал:

Дальше сутки выдержать при комнатной температуре

Это лучше делать в Крыму. Там особенный микроклимат и детали после суточного вылёживания хорошо себя чувствуют и дольше работают!

В 27.01.2021 в 18:49, IvanIvanov76 сказал:

возможные улучшения?

Нужно выбрать сталь легированную. При этом система легирования должна обеспечить либо вариант воздушной закалки, либо вариант минимума деформаций при закалке. Например, ХВГ, 7ХГ2ВМ, Р6М5, 30Х13 и др.

Другой подход это поверхностное упрочнение с помощью ТВЧ-закалки. Здесь, однако, нужно понимание уровня эксплуатационных  напряжений, которого у меня нет.

9 часов назад, ilia-ilich сказал:

Например, ХВГ, 7ХГ2ВМ, Р6М5, 30Х13 и др.

5ХНМ либо 9ХС не подойдут?

По 30х13 не понял, она разве допускает воздушную закалку?

Есть еще 45ХН2МФА подходящего размера, но не вижу принципиальной разницы с ст.45 для условий задачи. Или ошибаюсь? 

9 часов назад, ilia-ilich сказал:

то отпускать уже нечего из-за отсутствия мартенсита.

А как же снятие внутренних напряжений при отпуске? Главное требование к этим шайбам максимальная стабильность размеров. Без отпуска со временем их не начнет вести? Хотя в работе они будут зажаты между обоймами подшипников, но один из подшипников нагружен пружинами, если шайбу начнет пучить то подшипник перекосит.

8 часов назад, IvanIvanov76 сказал:

5ХНМ либо 9ХС не подойдут?

Подойдут с использованием фиксирующей оснастки и охлаждением в масле.

9 часов назад, IvanIvanov76 сказал:

По 30х13 не понял, она разве допускает воздушную закалку?

Допускает, а 0,3%С обеспечит необходимую твёрдость после низкого отпуска и возможно! минимальные коробление и, соответственно, припуск на шлифование без использования фиксирующей оснастки.

9 часов назад, IvanIvanov76 сказал:

Есть еще 45ХН2МФА подходящего размера, но не вижу принципиальной разницы с ст.45 для условий задачи. Или ошибаюсь?

Сточки зрения твёрдости, да разницы нет! С точки зрения прокаливаемости, ошибаетесь. 45ХН2МА можно закалить в Вашей оснастке на 560-600HB в масле, а сталь 45 не получится даже в воде.

9 часов назад, IvanIvanov76 сказал:

А как же снятие внутренних напряжений при отпуске?

Хочу заметить, что внешних напряжений не бывает, поэтому термин "внутренние напряжения" - это "масло масляное"  Лучше говорить "остаточные напряжения", т.е. напряжения, которые остались в материале после закалки в результате мартенситного превращения. Если мартенситного превращения не было, то стало быть и остаточных напряжений в детали быть не может. Есть вероятность появления значимых термических напряжений при охлаждении в воде, но это не наш случай. Кстати для снятия термических напряжений достаточно выполнить упругую релаксацию 100-150°C 1 час или отправить деталь в Крым на месяц

Вопрос за какую точность бьётесь?

38 минут назад, ilia-ilich сказал:

Если мартенситного превращения не было, то стало быть и остаточных напряжений в детали быть не может.

То есть кольцо D60 d58 S2 из Ст.45, зажатое между двух кузовных шайб из Ст.3 D60 S3, масса каждой не более 100 грамм, все это дело прогрето до аустенизации Ст.45, охладить в масле то мартенситного превращения не будет?

Шайбы будут охлаждаться всей плоскостью, итого эквивалентное сечение 3+2+3 = 8, верно?

38 минут назад, ilia-ilich сказал:

Вопрос за какую точность бьётесь?

При общей толщине кольца ~2 мм надо сохранить разнотолщинность в 2 мкм, т.е. 0.1% от размера детали.

26 минут назад, ilia-ilich сказал:

Допускает, а 0,3%С обеспечит необходимую твёрдость после низкого отпуска и возможно! минимальные коробление

Если вести речь про воздушную закалку, то возможно ли применить закалку между двух металлических ровных плит? Прогреть кольцо без оснастки, вытащить и зажать? Тогда охлаждать будет не воздух, а металл. Вроде подобную технологию применяют при кустарной закалке ножей, имеющих схожую толщину?

23 часа назад, IvanIvanov76 сказал:

мартенситного превращения не будет?

не будет

23 часа назад, IvanIvanov76 сказал:

Шайбы будут охлаждаться всей плоскостью, итого эквивалентное сечение 3+2+3 = 8, верно?

Нет, не верно. Эквивалент будет только тогда, когда Вы плоскости соприкосновения притрёте на уровень межатомного взаимодействия при условии отсутствия оксидного слоя или хотя бы, в первом приближении, обеспечите класс притирки подобно концевым мерам длины. В противном случае к формуле 3+2+3 нужно добавить 10 или

23 часа назад, IvanIvanov76 сказал:

возможно ли применить закалку между двух металлических ровных плит?

Именно так. Не нужно ничего сжимать фланцами! Просто и изящно! При такой "воздушной" закалке с заневоливанием будет происходить самоотпуск стали, что позволить снизить уровень остаточных напряжений. Нужно только подобрать сталь мартенситного класса, т.е. сталь закаливающуюся при охлаждении на воздухе.

10 минут назад, ilia-ilich сказал:

подобрать сталь мартенситного класса, т.е. сталь закаливающуюся при охлаждении на воздухе.

Из перечисленных, 45ХН2МФА или 5ХНМ? Или для обсуждаемого большой разницы нет?

4 часа назад, IvanIvanov76 сказал:

Из перечисленных, 45ХН2МФА или 5ХНМ? Или для обсуждаемого большой разницы нет?

5ХНМ предпочтительней. Твёрдость и прокаливаемость выше, чем у 45ХН2МФА.